氮氣液位計作為一種就地觀測的液位儀表，無須借助其他手段就可以直觀地反映槽罐內(nèi)液位實際的液位狀態(tài)，其方便性與簡易性的優(yōu)點已經(jīng)越來越多地被人們所認(rèn)可，各生產(chǎn)廠家利用一些附加技術(shù)手段使其能夠運用到實際的生產(chǎn)控制中去，許多的測量現(xiàn)場中通過加裝信號遠(yuǎn)傳裝置、信號報警裝置可以大大的拓展其應(yīng)有的領(lǐng)域和范圍。根據(jù)我們的實踐經(jīng)驗結(jié)果，大量程(2m以上)氮氣液位計的測量準(zhǔn)確度往往不比差壓變送器低，在綜合考慮到產(chǎn)品使用與維護(hù)的方便，以及從節(jié)約生產(chǎn)成本出發(fā)，氮氣液位計在某些方面具有其它類型產(chǎn)品所不具有的優(yōu)點。所以也受到廣大用戶的越來越重視。但是受現(xiàn)場實際條件的制約，各廠家所標(biāo)榜的免維護(hù)的優(yōu)點無法得到體現(xiàn)，檢測的需求也隨之增加。本文就是針對于氮氣液位計使用過程中如何進(jìn)行現(xiàn)場檢測與校準(zhǔn)工作所作的探討，希望對用戶有所幫助。
一、問題的提出
按照**檢定規(guī)程的描述，2m以下液位計需通過標(biāo)準(zhǔn)水箱裝置進(jìn)行檢定，超過2m的還需用模擬法進(jìn)行檢定。但是，受大量程氮氣液位計本身尺寸的限制，超過2m的液位計在實驗室的安裝存在問題，而規(guī)程對模擬檢定方法又未作具體說明。那么此類液位計能不能實現(xiàn)在線校準(zhǔn)呢?歸納起來，需解決以下幾個問題：
(1)液位計測量的介質(zhì)密度范圍往往較寬，一般為0．8～1．2g／cm，密度對液位計測量誤差的影響如何進(jìn)行修正；
(2)現(xiàn)場儲罐就如同一個黑匣子，如何確定液位參照點進(jìn)行校準(zhǔn)是一個關(guān)鍵的問題；
(3)儲液罐的安裝不可能是絕對豎直的，那么如何選擇測量標(biāo)準(zhǔn)器，怎么測，將會顯得非常重要。
本文以帶電遠(yuǎn)傳信號(4-20mA)的側(cè)裝式液位計為例探討簡單而有效的現(xiàn)場校準(zhǔn)方法，以期能夠達(dá)到在現(xiàn)場安裝條件下測量整個系統(tǒng)的液位誤差及其不確定度的目的，具有實際意義。
二、結(jié)構(gòu)原理
氮氣液位計是根據(jù)浮力原理和磁性耦合作用研制而成。當(dāng)被測容器中的液位升降時，液位計本體管中的磁性浮子也隨之升降，浮子內(nèi)的永久磁鋼通過磁耦合傳遞到磁翻柱指示器，驅(qū)動紅、白翻柱翻轉(zhuǎn)，從而實現(xiàn)液位清晰的指示。通過內(nèi)置干簧管觸點的開閉，實現(xiàn)電流或電壓信號的傳送。
氮氣液位計在出廠時一般會通過模擬方法(此方法規(guī)程中未說明)進(jìn)行調(diào)校，確保供貨時與實際介質(zhì)相匹配。
3、現(xiàn)場校準(zhǔn)具體步驟
以側(cè)裝式液位計為例，如圖1所示。

A為液位計零點刻線；B為液位計滿程刻線；C為罐體上連接管法蘭口或預(yù)留口；D為液位變送器；E為下連接法蘭口手動球閥；F為槽罐與液位計連接法蘭；a為下管口水準(zhǔn)線；b為液位零點水準(zhǔn)線；c為實測水位線
圖1現(xiàn)場校準(zhǔn)管路連接及測試的基本原理圖
(1)確定介質(zhì)密度
介質(zhì)密度可以用標(biāo)準(zhǔn)密度計測量，也可以根據(jù)用戶提供的具體資料查取，介質(zhì)密度需記錄備案，確保介質(zhì)密度能夠符合液位計使用說明書的要求。
雖然理論上介質(zhì)密度對液位計的示值有影響，但是實際使用中液位計的零位和滿度值都可以通過電位器直接調(diào)整過來。
(2)確定參考零點
a)用游標(biāo)卡尺測量連接管路內(nèi)徑D，在罐體上部確定一個標(biāo)準(zhǔn)液位的下尺點，如有條件，*好能夠打磨成凹槽以免測深尺擺動，并作記號；
b)在罐內(nèi)不帶壓力的狀態(tài)下以手動方式往儲罐內(nèi)注水，當(dāng)水位略高于液位計進(jìn)水管時停止注水，打開下連接法蘭口手動球閥E并松開罐體與被校液位計問的連接法蘭F(不取下，使水流不過沖)，直到管路中無涌動流時，關(guān)閉E，取下法蘭，待罐內(nèi)液體平穩(wěn)時打開E，再待呈滴流狀態(tài)，穩(wěn)定1min(必要時可通過排水閥門排水，提高檢測效率)；
c)用測深鋼卷尺測量從測點到水面間的距離h，實際零位空高h(yuǎn)。=h-D/2，此狀態(tài)即液位計測量零點。
(3)各液位點的校準(zhǔn)
a)裝上法蘭，關(guān)閉E，繼續(xù)往罐內(nèi)注水，至翻板指示需校準(zhǔn)液位的主刻度處，待水面穩(wěn)定后測量輸出電流及水位空高h(yuǎn)，實際液位為：tto=h。-h=h-D/2-h；
b)繼續(xù)其他點的測量直到滿量程。
(4)液位零點和滿度的調(diào)校
在確定參考零點的同時，調(diào)整零點電位器，使得輸出電信號顯示為4mA；滿度調(diào)整在標(biāo)準(zhǔn)液位的上限值進(jìn)行，調(diào)增滿量程電位器，使得輸出電信號顯示為20mA。下行程測量中若輸出存在偏差，參照此方法進(jìn)行調(diào)整。
現(xiàn)場校準(zhǔn)需要重復(fù)以上步驟三個回程的測量。
現(xiàn)場校準(zhǔn)所用的儀器簡單實用，可操作性強(qiáng)，解決了大量程儀表實驗室無法檢測的難題，更具有實際價值。在不可直接接觸液體介質(zhì)的情況下，若罐體傾斜度微小、測點表面水平，也可用激光測距儀來代替測深鋼卷尺，盡管如此，現(xiàn)場檢測還具有一定的局限性，此方法不適用于帶壓容器或者易揮發(fā)介質(zhì)的液位校準(zhǔn)。